Керування пристроями введення-виведення. Базова система введення-виведення для роботи з периферійними пристроями

BIOS (скорочення від Basic Input/Output System — базова система введення/виведення) — це вмонтоване в комп'ютер програмне забезпечення, яке йому доступне без звертання до диска. Це набір програм перевірки й обслуговування апаратури комп'ютера, зокрема необхідних для управління клавіатурою, відео-картою, дисками, портами й іншими пристроями.

BIOS одержує управління при вмиканні (так званому «холодному» завантаженні) й скиданні («гарячому» завантаженні) системної плати, тестує саму плату й основні блоки комп'ютера — відеоадаптер, клавіатуру, контролери дисків і портів введення/виведення, налаштовує чіпсет і передає управління завантажникові операційної системи.

При роботі під DOS і Windows 9x BIOS також керує основними пристроями, тобто виступає посередником між операційною системою й апаратурою комп'ютера. При роботі під Windows NT/2000/XP, різновидами UNIX, OS/2 й іншими альтернативними ОС BIOS практично не використовується, виконуючи лише одну початкову перевірку й настроювання.

BIOS складається з таких частин:

1. POST (Power On Self Test) — програма, відповідальна за тестування апаратних засобів комп'ютера при вмиканні живлення;

2. System Setup — програма настроювання системи;

3. Набір програм для управління роботою апаратури.

BIOS узагалі унікальний для кожної моделі материнської плати комп'ютера, тобто він розробляється з урахуванням особливостей функціонування тієї комбінації обладнання, що властива саме для цієї моделі.

Чи потрібно змінювати BIOS

Загальний принцип, якого слід дотримуватися: якщо комп'ютер працює стабільно і ніяких дефектів у його роботі, пов'язаних із BIOS, не виявлено (при цьому треба переконатися, що ці недоліки викликані саме BIOS, а не іншими причинами, наприклад неправильними драйверами пристроїв, неправильною конфігурацією операційної системи і т. д.), то відновлювати BIOS не треба.

Однак існують ситуації, коли відновлення BIOS необхідне. Зазвичай це вихід нового процесора, підтримка якого не була закладена в колишній версії. Перш ніж установлювати нову версію, необхідно вийти на сайт технічної підтримки фірми-виробника системної плати, прочитати специфікації нової версії BIOS і при необхідності скачати їх, переконавшись, що ця версія виправляє саме ті дефекти, що були виявлені у вашому комп'ютері.

Як BIOS завантажує комп'ютер

Після вмикання комп'ютера на процесор подається напруга, і він «прокидається». Першими прочитаними процесором командами є інструкції з чіпа BIOS (про це піклуються мікросхеми системної плати). Першим запускається POST — програма самотестування. POST виконує такі кроки:

1. ініціалізує системні ресурси й регістри чіпсетів, систему управління електроживленням;

2. визначає обсяг і тестує оперативну пам'ять (RAM);

3. ініціалізує відеоадаптер;

4. вмикає клавіатуру;

5. тестує послідовні й паралельні порти;

6. ініціалізує дисководи й контролери жорстких дисків;

7. відображає підсумкову системну інформацію.

У процесі виконання цих дій BIOS порівнює дані поточної системної конфігурації з інформацією, що зберігається в CMOS, і при необхідності відновлює її. Якщо при виконанні якого-небудь кроку виникли збої, BIOS інформує про це повідомленнями на екрані монітора, а якщо це неможливо (наприклад, ще не був ініціалізований відеоадаптер), видає гудки через системний динамік. Кількість гудків відповідає кодам помилки, про що можна довідатися з документації. Деякі системні плати забезпечуються рідкокристалічним індикатором, де відображаються стадії проходження POST-тестів і коди виявлених помилок.

Після того як усі POST-завдання завершені, BIOS починає шукати програму-завантажник. Сучасні версії BIOS дозволяють завантажувати операційну систему не тільки із флопі-дисководів і жорсткого диска, але і з CD-ROM, ZIP. Програма-завантажник, як правило, розташовується в першому секторі диска, на якому розміщена операційна система. Порядок перебору дисків при пошуку завантажника задається в конфігурації BIOS. Якщо завантажник знайдений, він переноситься в пам'ять і йому передається управління. Він у свою чергу знаходить і копіює в пам'ять власне програму завантаження операційної системи (opration system loader), що завантажує, ініціалізує і конфігурує операційну системі й драйвери пристроїв. І вже на сам кінець, коли операційна система завантажена (якщо комп'ютер працює в режимі Windows), запускаються програми папки «Автозавантаження».